Ändert sich der magnetische Fluss durch eine Spule, wird die Spannung U_i = −N·ΔΦ/Δt induziert. Das Minuszeichen (Lenz) besagt: Der Induktionsstrom wirkt seiner Ursache entgegen.
Bedeutung (Warum?)
Die Lenz’sche Regel folgt aus der Energieerhaltung: Elektrische Energie entsteht nur, wenn mechanische Arbeit gegen die Induktionswirkung verrichtet wird (Dynamo bremst, Magnet im Kupferrohr fällt langsam).
Nutzen (Wozu?)
Generator, Wirbelstrombremse, Induktionsherd, Transformator; bewegter Leiter: \(U=B\,\ell\,v\) (Prüfung 2024). Diagramme: Induktionsspannung = negative Steigung des t-Φ-Graphen. Thema in Physik der FOS/BOS (Technik), Jahrgangsstufe 12.
Funktionsweise (Wie?)
Flussänderung bestimmen (durch \(B\), \(A\) oder Winkel), durch die Zeit teilen, mit der Windungszahl multiplizieren. Richtung des Stroms so, dass sein Feld die Änderung behindert.
Praxisbeispiel (Wo?)
Fluss durch eine Spule (\(N=200\)) steigt in \(0{,}5\,\text{s}\) linear um \(4\,\mu\text{Vs}\): \(|U_i|=200\cdot\tfrac{4\cdot10^{-6}}{0{,}5}\,\text{V}=1{,}6\,\text{mV}\).
Merksatz
U_i = −N·ΔΦ/Δt. Nur Änderung induziert. Lenz: Induktionsstrom bremst die Ursache.
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